【導讀】南開大學應用科技成果項目選編。27.利用剩余活性污泥和工業(yè)廢水制備生物降解材料－...............49

　　

【正文】 潛在市場總容量則至少為 420200T/h，以每 3 年更換 1 次膜堆計算，年裝機容量不低于 140000T/h。 根據(jù)國內最近 3年 EDI 市場發(fā)展的情況，可以預計在今后 3年內 EDI 的年總裝機容量將達到 20200T/h 規(guī)模。 銷售與效益分析 ： 定價：以 3T/h 級的 EDI 模塊為例。該級別的進口 EDI 模塊的價格為 萬元，主要的國產 EDI 模塊價格為 萬左右（浙江東大最大規(guī)格模塊 元）。綜合考慮產品的性能、可靠性和市場競爭力，本項目的 EDI 模塊若在 1 年 內商品化上市，其合理的定價在 萬元之間（單臺利潤超過 1 萬元）。以此為參考， 5T/h級 EDI 模塊的定價可以 萬元計。 銷售與市場份額預計：考慮到產品推廣的過程，預計投產后第 1 年銷售 20臺左右（以3T/h 級模塊考慮，主要是投資方自用），利潤 25 萬元以上；第 2年銷售應達到 50 臺以上，利潤 70萬元以上；第 3 年銷售超過 150 臺，年裝機容量約 500T/h（其他水處理工程公司規(guī)模介入），在價格可能有所下調的情況下，利潤應超過 150 萬元。 南開大學應用科技成果項目選編 24 根據(jù)近年來的 EDI 市場情況的發(fā)展，上述預計是相對保守的。從中可以看出 ，本項目的投資回收期不足 3 年，其主要原因在于采用國產化路線自行生產 EDI 模塊所帶來的成本的降低。另外，由于定價空間較大，市場容量龐大而競爭者數(shù)量由于高度的專業(yè)性而相對較少，因此本項目的抗風險能力較強。但更客觀而言，投資回收期主要取決于未來項目公司的市場銷售工作。如果投資方在國內水處理領域有相當?shù)膶嵙?，?EDI 模塊產品的自身消化能力達到 200300 臺，則投資回收期將不足 2 年。 7. 新型高效酒精固定化酵母 該固定化酵母載體是以南開大學校本部為依托，南開大學云南研究院研發(fā)出的高科技專利產品。采用原生質體融合、誘 變育種等現(xiàn)代微生物技術選育出優(yōu)良酵母菌種，將其固定在新型有機－無機復合載體上，采用兩罐連續(xù)流動發(fā)酵法即可滿足 高效率 (10 小時以內完成 )發(fā)酵的要求，具有 耐高酒份 （ 10～ 13%）， 低殘?zhí)?（ ～ %）、 耐高滲（ 40176。 Bx）、 耐高溫 （ 3537℃）、 耐高酸 ()的優(yōu)點。適用于酒精生產， 使用壽命一年 以上，也適用于廢糖蜜發(fā)酵、無酸發(fā)酵等環(huán)保酒精生產工藝，并可廣泛用于發(fā)酵工業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥等領域。 以建水糖業(yè)有限責任公司原糖及廢糖蜜發(fā)酵為例： 原糖蜜 廢糖蜜 發(fā)酵罐數(shù)目 2 2 發(fā)酵時間 / h 8 8 初始外觀糖濃度 / 176。 Bx 20 35 殘余外觀糖濃度 / 176。 Bx 15 酒精含量 / (v/v) 主要技術特點： 1 、用有機－無機復合材料生產； 2 、工藝簡易獨特，耐酸、耐高溫，抗染菌； 南開大學應用科技成果項目選編 25 3 、菌種密度大，每毫升 3550 億； 4 、強度和彈性好，長時間使用不易破損； 5 、產品化學環(huán)保性能優(yōu)良，與傳統(tǒng)工藝發(fā)酵相比更具優(yōu)越性。 因載體內包埋著高密度，高活性優(yōu)良酵母種，酵母活性高、繁殖速度快、不需任何菌種生長適應期。其對數(shù)生長期 長，載體內的酵母不斷地大量向外繁殖活性高的游離酵母，載體在發(fā)酵罐內形成一個強大的酵母種源。與傳統(tǒng)的發(fā)酵技術相比，省去菌種逐級擴大培養(yǎng)的工段，避免因培種過程所帶來的染菌機會，發(fā)酵罐內 游離 酵母數(shù)高達 ～ 億 /mL，發(fā)酵適應能力強，不受水、電、汽供應波動的影響，發(fā)酵速度快而徹底，沒有酸敗現(xiàn)象，原糖蜜外觀糖 20176。Bx 時，發(fā)酵成熟醪酒分可達 10%～ 13%以上，糖蜜發(fā)酵殘?zhí)?～ %（視糖蜜的質量而定）以下。 使用優(yōu)點： 1 、免去 繁瑣 的培養(yǎng)工序； 2 、發(fā)酵時間縮短至 10 小時以內； 3 、發(fā)酵的穩(wěn)定性 高 ，更易 于 管理； 4 、高度發(fā)酵，出酒率、生產率和設備利用率 均可提高 ； 5 、適用的原料范圍廣泛，可使用原糖蜜、廢糖蜜原料均可； 6 、使用壽命可達一年以上。 傳統(tǒng)的發(fā)酵技術因為經常出現(xiàn)酸敗現(xiàn)象，以及平常生產時發(fā)酵不徹底 (主要表現(xiàn)在發(fā)酵產酒低而殘?zhí)瞧?)， 造成生產成本較高。應用本技術 ， 發(fā)酵能力（即發(fā)酵速度）可提高 5~6 倍，基本消除了酸敗現(xiàn)象，發(fā)酵徹底。 可以提供 固定化酵母載體 和與之配套的工藝技術，并可委派技術人員現(xiàn)場指導生產，以達到上述指標要求。 南開大學應用科技成果項目選編 26 8. 單壁碳納米管（ SWNT）技術 單壁碳納米管是一種具 有戰(zhàn)略意義的新興材料，它在復合材料、平板顯示器、真空電子器材、生物探測器、抗電磁干擾材料等方面有廣泛的應用前景。 通過納米技術在催化劑的設計、制備、煅燒等環(huán)節(jié)控制氧化劑的形態(tài)、構型、晶型及反應條件，控制單壁碳納米管 SWNT 的結構和直徑，南開大學 合成高純度單壁碳納米管（ SWNTs）的技術已具備產業(yè)化能力， 目前可穩(wěn)定且大批量生產 SWNTs，且質量穩(wěn)定。產量可達 100 公斤 /年，純度達 70％，直徑 ～ ,長度幾百納米～幾微米。 該項目將單壁碳納米管與高分子材料（ ABS 樹脂及環(huán)氧樹脂等）復合，制備了具有導電 （抗靜電）、電磁屏蔽及雷達波吸收功能的復合材料，其電導率可達 ，屏蔽效果可達 49dB，雷達波吸收效果可達 12dB；在國際上處于領先水平。 “ 可控結構單壁碳納米管 SWNT 的制備及其電磁屏蔽復合材料的研制 ” 項目獲得了國家 863 計劃重大專項（ 2020AA302640）資助； “ 基于單壁碳納米管的場效應電極發(fā)光器材料 ” 項目獲得天津市科委基金重點項目（ 043803711）資助。 “ 基于單壁碳納米管的生物檢測器 ” 項目獲得國家教育部博士點基金項目（ 20200055020）資助。 相關成果已經申請發(fā)明專利，分別為 ： ， 。 終端產品如高級加強碳纖維、吸波隱身復合材料、納米級生物探測及醫(yī)療診斷器件等的研發(fā)已取得一定結果。 基于 SWNTs 納米及分子級器件的設計與制備和平板顯示器（ FED）、電致發(fā)光器（ LED）等光電器件的研究正在進行中。 作為一種納米級的管狀材料，碳納米管與其它納米微粒一 樣，表現(xiàn)出小尺寸效應、表面與界面效應和量子尺寸效應。 基于我們初步的研究結果，根據(jù)模型計算，利用復合 SWNTs（ 20%）復合材料可制得厚 度僅為 的電磁屏蔽（ ）有機材料。 9. 牙根管細徑顯微診斷儀 本產品的核心內容是生產醫(yī)學臨床上用于微創(chuàng)和介入療法的關鍵器械 細徑柔性光學內窺鏡。該器械國內尚無產品，且受到進口限制。 南開大學應用科技成果項目選編 27 一． 概述 細徑柔性光學內窺鏡是近 20 年發(fā)展起來的一種新型內鏡，它可在極小創(chuàng)傷下進入人體狹窄部位，直接觀察病變、進行診斷和治療，是臨床醫(yī)學微創(chuàng)和介入療法理想的診斷治療工具。此種療法成為 21 世紀的發(fā)展方向。為提高我國的醫(yī)療水平，使醫(yī)院能普遍應用細徑柔性光學內窺鏡的關鍵是，國內能生產具有自主知識產權的 高水平的內窺鏡設備。然而國內此類高指標的內窺鏡仍屬空白。 當前國外先進的內窺鏡企業(yè)如日本 Olympus 的先進產品，至今仍不向中國銷售，進入中國的內鏡產品不但指標不先進，且價格昂貴。 南開大學開發(fā)的細徑光學內窺鏡技術，分辨率可以達到每毫米 12對線以上，并依據(jù)該技術首次研制出可臨床應用的產品，即牙根管細徑顯微診斷儀（簡稱根管儀）樣機，及與之相應的批量生產工藝。 二．技術轉讓 建立國內以本項技術為依托的高新技術創(chuàng)新型企業(yè)，從事細徑內窺鏡的開發(fā)和生產，為國內提供急需的細徑內鏡醫(yī)療設備，滿足臨床需要，使細徑內窺鏡產品 在國內具有壟斷地位，在國際市場上占有相當?shù)姆蓊~。 三． 創(chuàng)新企業(yè)的競爭優(yōu)勢 1． 根管儀屬國內首創(chuàng)，性能達到國際先進水平，具有傳統(tǒng)醫(yī)療方法所不具備的以下功能： a） 根管儀可直接清晰觀察到牙齒髓腔、髓室底及根管口的解剖形態(tài)結構。 b） 根管儀可伸入到根管內，檢查根管預備后情況是否符合臨床治療要求，以及觀察根管彎曲程度和部分鈣化情況。 c） 用根管儀檢查折斷器械和根管異物的情況和部位。 d） 具有顯微分辨能力，可診斷小至 尺寸的口腔及根管內病灶。 e） 可用于牙周病及口腔粘膜病治療。 2． 創(chuàng)新性 a） 根管儀的核心技術是采用先進的微型光學元件及特殊的 傳像光纖，使系統(tǒng)在保證優(yōu)越的光學性能和高分辨率情況下，探頭外徑尺寸達 。其探頭可伸入到狹窄的黑暗根管內，使牙醫(yī)直接實時觀察到細微的病灶。與傳統(tǒng)方法南開大學應用科技成果項目選編 28 用小鏡子和無菌鋼制探針探查相比，這種技術具有直觀性、準確性。 b） 照明系統(tǒng)采用 LED 發(fā)光二極管，可降低光源功率，從而減少熱能對系統(tǒng)工作的影響。 c） 根管儀手把與攝像頭一體化 ,操作方便 ,使儀器具有很高的穩(wěn)定性和牢固性 . d） 采用先進的數(shù)碼技術，用計算機作為圖像輸出系統(tǒng)。它不但可對圖像進行實時采集、顯示和存儲，并能對圖像作后期處理。同時可采集資料進行檔案管理，為今后實現(xiàn)先 進的遠程實時診斷提供可能性。 此項成果是對牙科醫(yī)療器械技術的一個重大突破，具有獨立自有的知識產權，目前國內外尚未見此種醫(yī)療器械的臨床應用。 3． 與國外先進設備比較 a） 根管儀探頭可伸入根管，直接觀察根管內部情況；而根管顯微鏡在口腔外部必須借助于口鏡反射間接觀察髓腔情況，治療需憑醫(yī)生經驗，有時造成治療不徹底。 b） 根管儀操作方便簡單，只需將探頭直接插入觀察部位即可；而根管顯微鏡必須反復調整觀察距離、角度和視野，當術中患者變換體位時，往往需要重新調整距離及角度以尋找觀察的視野。 c） 應用根管儀較根管顯微鏡更節(jié)省治療時 間，提高治療效率，完善治療效果，獲得醫(yī)患雙方滿意。 4． 可進一步開發(fā)的產品 a） 在現(xiàn)有的根管儀增加紅光通道，使之有治療炎癥功能，成為診斷治療一體化儀器。 b） 利用其核心技術可開發(fā)研制一系列細徑柔性、剛性內窺鏡用于各種介入療法。如一次性血管鏡、顱內鏡、腎鏡、膽道鏡、胰腺鏡、眼底鏡，等。所有這一系列產品都屬于國內首創(chuàng)、國際領先或先進水平的內鏡設備。 四． 目標市場及預測 上面描述的每一種內窺鏡在國內目前都不能生產，也沒有研究成果的報道。少數(shù)臨床醫(yī)學所使用的內窺鏡全部從國外進口。因此能生產出指標先進的內窺鏡產品就能獨占國內市 場。以根管儀為例，全國綜合性醫(yī)院和口腔專科醫(yī)院約五千余家，總共有口腔治南開大學應用科技成果項目選編 29 療椅約數(shù)萬臺，若每所醫(yī)院配備一臺根管儀，需求量為五千臺，若年銷售量為 10%，產值超過千萬元。如果考慮民營口腔診所及社區(qū)醫(yī)院，需求量將更大。 五． 風險 本項目具有自主知識產權，技術水平是國內領先，國際先進，并能在此核心技術基礎上不斷開發(fā)新產品。在建立創(chuàng)新型企業(yè)中，需考慮以下風險： 1． 強悍的創(chuàng)業(yè)團隊是企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的關鍵。因此必須精選團隊核心和加強團隊管理。團隊分裂是企業(yè)最大風險。 2． 人才培養(yǎng)管理。人才流失是企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的致命風險，若核心技術流失，將會 產生企業(yè)新的競爭對手，因此要有嚴格的人才培養(yǎng)、管理、激勵制度，確保掌握核心技術人員隊伍的穩(wěn)定性。 3． 政策性風險。醫(yī)療器械企業(yè)有許可證制度，要考慮申請許可證延誤帶來的風險。以根管儀作為第一個產品，屬二類醫(yī)療器械，待批準后再申請三類產品，可減少政策性風險。 4． 產品質量及售后服務。 此為企業(yè)生存的關鍵所在。企業(yè)按國家管理要求，對生產環(huán)境、質量、檢測等要求實行嚴格管理，并按客戶要求不斷提升產品質量，以避免產品質量及售后服務不到位帶來災難性的風險。 5． 銷售及財務風險是企業(yè)常有的風險。風險伴隨企業(yè)成長而隱藏。防范風險才可使企 業(yè)迅速發(fā)展。 10. 光致變色材料 有機光致變色材料是近年來國際上剛出現(xiàn)的一類新型功能材料，它不僅已在高科技領域得到應用，而且在民用行業(yè)也嶄露頭角，國外已有少量用于服裝、塑料等民用產品，引起各國企業(yè)家的關注和重視。隨著有機光致變色材料應用范圍的逐步擴大，將形成一個新的產業(yè)群，如信息產業(yè)、服裝業(yè)、塑料制品業(yè)、裝飾材料業(yè)、旅游用品、油漆、油墨、印染業(yè)、軍事隱蔽材料業(yè)等領域，將會帶來極大的經濟和社會效益。 南開大學應用科技成果項目選編 30 南開大學光致變色材料的研究工作開始于 90年代，迄今為止，已合成制備得到 150多種具有獨立自主知識產權的光致變色 化合物品種，在 Chem. Commun., Eur. J. Org. 150 多篇科研論文，授權了多項國家專利（附件）。其中 30 多種性能優(yōu)良的品種已進行條件優(yōu)化，可進行小批量生產。為光致變色材料在民用行業(yè)的應用和新品種光致變色材料的合成與開發(fā)打下了雄厚的基礎，積累了豐富的經驗。 a) 汽車及建筑用光致變色 PVB 膠片的中試及產業(yè)化： 選擇合適的光致變色品種，找出最佳條件，將光致變色材料摻入或溶入到塑料薄膜的中，生產出具有光致變色性能的塑料薄膜，將其貼在玻璃上或嵌入汽車玻璃中，制成光致變色安全玻璃。它在無日光或無燈光照射下是無色透明薄膜，在光照條件下，可迅速變成深色（藍色、紫色、紅色等）來遮蔽日光或燈光，使駕駛員和乘客的視覺不受光線干擾。當外界光源消失，又回復到無色透明狀態(tài)，保證駕駛員視線清晰，不會疲勞。同時利用不同顏色吸收外界熱量不同的性質，還可自動調節(jié)車內溫